Question

【題目】鉬（Mo）是人體及動植物必需的微量元素，且在芯片制作、藥物和醫學造影等方面也有重要作用。用輝鉬礦冶煉金屬鉬的某反應：MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)，該反應中氫氣的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示：

(1)Na2S的電子式為：____________。上述反應的氣態反應物和生成物中屬于極性分子的是____________（填寫化學式）。舉出一個事實，說明硫的非金屬性比碳強（用化學方程式表示）____________。

(2)寫出上述反應的平衡常數表達式K=____________。上述正反應是____________反應（填“吸熱”或“放熱”）。

(3)1100℃，2L恒容密閉容器中，加入0.1molMoS2、0.2molNa2CO3、0.4molH2，反應至20min時達到的平衡狀態恰好處于上圖中的A點。此過程中，用H2表示的平均速率為____________。其他條件一定時，B點的速率____________C點（填“大于”“等于”或“小于”），說明理由：____________。

(4)A、B、C三點代表的平衡狀態的平衡常數的大小為：KA____________KB____________KC（填“大于”“等于”或“小于”），并說明理由：____________。

Answer 1

【答案】． CO、H2O Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑ 吸熱 0.005mol/(Lmin) 大于 B、C點壓強不同，壓強越大，H2的轉化率越小，所以p3>p1，B點速率大于C點 小于 等于 平衡常數只隨溫度的變化而變化，B、C點溫度相同，KB等于KC，該反應是吸熱反應，溫度越高，K值越大，KA小于KB

【解析】

(1)Na2S為離子化合物，由Na+和S2-構成，由此可寫出其電子式。上述反應的氣態反應物和生成物中共有H2、CO、H2O三種，分析可知哪些屬于極性分子。說明硫的非金屬性比碳強，可利用強酸制弱酸的反應。

(2)反應MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)中，H2、CO、H2O為氣體，可表示反應的平衡常數表達式K，由H2的平衡轉化率隨溫度的變化曲線，可確定正反應類型。

(3) A點，H2的轉化率為50%，由此可求出H2的物質的量的變化量，用H2表示的平均速率。其他條件一定時，利用H2的平衡轉化率的關系，可確定P1與P3的關系，由此確定B點的速率與C點的關系。

(4)分析得出A、B、C三點的溫度關系，上面分析得出正反應的類型，由此可得出A、B、C三點的平衡常數關系。

(1)Na2S由Na+和S2-構成，電子式為。上述反應的氣態反應物和生成物共有H2、CO、H2O三種，H2屬于非極性分子，屬于極性分子的是CO、H2O。可利用強酸制弱酸的原理說明硫的非金屬性比碳強，即利用H2SO4與Na2CO3反應，化學方程式為Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑。答案為：；CO、H2O；Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑；

(2)反應MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)中，H2、CO、H2O為氣體，平衡常數表達式K=或寫成。從曲線看，隨著溫度的不斷升高，H2的平衡轉化率不斷增大，則平衡正向移動，所以上述正反應是吸熱反應。答案為：或；吸熱；

(3)1100℃，A點H2的平衡轉化率為50%，則參加反應的H2的物質的量為0.2mol，此過程中，用H2表示的平均速率為=0.005mol/(Lmin)。因為反應物氣體分子數小于生成物氣體分子數，所以壓強小，H2的平轉化率大，由此可得P1<P2<P3，其他條件一定時，B點的速率大于C點，理由是：B、C點壓強不同，壓強越大，H2的轉化率越小，所以p3>p1，B點速率大于C點。答案為：0.005mol/(Lmin)；大于；B、C點壓強不同，壓強越大，H2的轉化率越小，所以p3>p1，B點速率大于C點；

(4)平衡常數只受溫度影響，此反應的正反應為吸熱反應，溫度高平衡常數大，溫度A<B=C，則平衡狀態的平衡常數的大小為：KA小于KB等于KC，理由是：平衡常數只隨溫度的變化而變化，B、C點溫度相同，KB等于KC，該反應是吸熱反應，溫度越高，K值越大，KA小于KB。答案為：小于；等于；平衡常數只隨溫度的變化而變化，B、C點溫度相同，KB等于KC，該反應是吸熱反應，溫度越高，K值越大，KA小于KB。